Python 中的 列表跟元組 的使用

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一、列表和元組基礎(chǔ)：

列表和元組，都是一個(gè)可以放置任意數(shù)據(jù)類型的有序集合。

在很多語(yǔ)言中，集合的數(shù)據(jù)類型必須一致。不過(guò)，對(duì)于 Python 的列表和元組來(lái)說(shuō)，并無(wú)此要求：

my_list = [66, 77, 'fe', 'cow'] # 列表中同時(shí)含有int和string類型的元素

print(my_list)

# 輸出結(jié)果： [66, 77, 'fe', 'cow']

my_tuple = ('fe_cow', 666) # 元組中同時(shí)含有int和string類型的元素

print(my_tuple)

# 輸出結(jié)果 ('fe_cow', 666)

那么它們之間有什么區(qū)別呢?

列表是動(dòng)態(tài)：長(zhǎng)度大小不固定，可以隨意地增加、刪減或者改變?cè)亍?/p>

元組是靜態(tài)：長(zhǎng)度大小固定，無(wú)法增加刪減或者改變。

下面舉個(gè)栗子：

分別創(chuàng)建一個(gè)列表和元組。對(duì)于列表很輕松的在列表中添加最后一個(gè)元素，但是相同操作元組就會(huì)報(bào)錯(cuò)：

my_list = [1, 2, 3, 4]

my_list[3] = 5 # python 中索引是從0進(jìn)行開始的 my_list[3] 表示訪問(wèn)列表的第四個(gè)元素

print(my_list)

# 輸出結(jié)果： [1, 2, 3, 5]

my_tuple = (1, 2, 3, 4)

my_tuple[3] = 5

print(my_tuple)

# 報(bào)錯(cuò)結(jié)果：

Traceback (most recent call last):

File "", line 1, in

TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

如果想對(duì)已有的元組做"改變"，那就只能重新開辟一塊內(nèi)存，創(chuàng)建新的元組了。

my_tuple= (1, 2, 3)

new_tuple = my_tuple + (4, )

print(new_tuple)

# 輸出結(jié)果： (1, 2, 3, 4)

Python 中的列表和元組都支持負(fù)數(shù)索引：

// 列表的負(fù)數(shù)索引

my_list = [1, 2, 3, 4]

my_list[-1]

4

// 元組的負(fù)數(shù)索引

my_tuple = (1, 2, 3, 4)

my_tuple[-2]

3

-1 表示最后一個(gè)元素，-2 表示倒數(shù)第二個(gè)元素，以此類推。

Python 列表和元組都支持切片操作：

// 列表切片操作

my_list = [1, 2, 3, 4]

my_list[1:3]

[2, 3]

// 元組切片操作

my_tuple = (1, 2 ,3 ,4)

my_tuple[1:3]

(2, 3)

索引從1到2，簡(jiǎn)單理解：“前閉后開”

Python 可通過(guò)list() 和 tuple() 函數(shù)相互轉(zhuǎn)換：

// 元組轉(zhuǎn)換成列表

list((1, 2, 3))

[1, 2, 3]

// 列表轉(zhuǎn)換成元組

tuple([1, 2, 3])

(1, 2, 3)

Python 列表 和 元組的常見內(nèi)置函數(shù)：

// 列表操作

my_list = [3, 2, 3, 7, 8, 1]

my_list.count(3)

2

my_list.index(7)

3

my_list.reverse()

my_list

[1, 8, 7, 3, 2, 3]

my_list.sort()

my_list

[1, 2, 3, 3, 7, 8]

// 元組操作

my_tuple = (3, 2, 3, 7, 8, 1)

my_tuple.count(3)

2

my_tuple.index(7)

3

list(reversed(my_tuple))

[1, 8, 7, 3, 2, 3]

sorted(my_tuple)

[1, 2, 3, 3, 7, 8]

count(item)：表示統(tǒng)計(jì)列表 / 元組中 item 出現(xiàn)的次數(shù)。

index(item)：表示返回列表 / 元組中 item 第一次出現(xiàn)的索引。

list.reverse() 和 list.sort() 分別表示原地倒轉(zhuǎn)列表和排序。

注意，元組沒有內(nèi)置的這兩個(gè)函數(shù)，需要把元組轉(zhuǎn)換成列表在進(jìn)行此函數(shù)的操作

reversed() 和 sorted() 同樣表示對(duì)列表 / 元組進(jìn)行倒轉(zhuǎn)和排序，但是會(huì)返回一個(gè)倒轉(zhuǎn)后或者排好序的新的列表 / 元組。

二、列表和元組存儲(chǔ)方式差異：

// 使用__sizeof__() 查看 存儲(chǔ)空間

my_list = [1,2 ,3 ,4]

my_list.__sizeof__()

72

my_tuple = (1, 2, 3, 4)

my_tuple.__sizeof__()

56

可以看到，放置了相同的元素，那么元組存儲(chǔ)的空間卻比列表要少16字節(jié)。為什么呢?原因如下：

列表是動(dòng)態(tài)的，所以它需要存儲(chǔ)指針，來(lái)指向?qū)?yīng)的元素(int型，8字節(jié))。

列表可變，所以需要額外存儲(chǔ)已經(jīng)分配的長(zhǎng)度大小(8 字節(jié))，這樣才可以實(shí)時(shí)追蹤列表空間的使用情況，當(dāng)空間不足時(shí)，及時(shí)分配額外空間。

下面描述列表空間分配過(guò)程：鄭州人流價(jià)格 http://www.zzzykdfk.com/

my_list = []

my_list.__sizeof__() // 空列表的存儲(chǔ)空間為40字節(jié)

40

my_list.append(1)

my_list.__sizeof__()

72 // 加入了元素1之后，列表為其分配了可以存儲(chǔ)4個(gè)元素的空間 (72 - 40)/8 = 4

# 記錄往后加入4個(gè)元素

my_list.append(2)

my_list.__sizeof__()

72 // 由于之前分配了空間，所以加入元素2，列表空間不變

my_list.append(3)

my_list.__sizeof__()

72 // 加入元素3，列表空間不變

my_list.append(4)

my_list.__sizeof__()

72 // 加入元素4，列表空間不變

my_list.append(5)

my_list.__sizeof__()

104 // 加入元素5之后，列表的空間不足，所以又額外分配了可以存儲(chǔ)4個(gè)元素的空間

為了減少列表每次的增加/刪除操作時(shí)空間分配的開銷，Python每次分配空間時(shí)，都會(huì)額外多分配一些;

這樣機(jī)制保證了其操作的高效性：增加/刪除的時(shí)間復(fù)雜度0(1);

對(duì)于元組來(lái)說(shuō)，元組長(zhǎng)度大小固定，元素不可變，所以存儲(chǔ)空間固定。

三、列表和元組的性能：

從上述的兩者之間的存儲(chǔ)方式差異，可以得出結(jié)論，元組要比列表更加輕量級(jí)一些，元組的性能速度要略優(yōu)于列表。

在Python后臺(tái)，對(duì)靜態(tài)數(shù)據(jù)做一些資源緩存。因?yàn)槔厥諜C(jī)制的存在，如果一些變量不被使用了，Python 就會(huì)回收它們所占用的內(nèi)存，返還給操作系統(tǒng)，以便其他變量或其他應(yīng)用使用。

對(duì)于一些靜態(tài)變量，比如元組，它不被使用并且占用空間不大時(shí)，Python 會(huì)暫時(shí)緩存這部分內(nèi)存。下次我們?cè)賱?chuàng)建同樣大小的元組時(shí)，Python 就不用再向操作系統(tǒng)發(fā)出請(qǐng)求，可直接尋找內(nèi)存，而是可以直接分配之前緩存的內(nèi)存空間，這樣就能大大加快程序的運(yùn)行速度。

四、列表和元組的使用場(chǎng)景：

如果存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)和數(shù)量不變，僅需要將數(shù)據(jù)直接傳給前端渲染，那么肯定選用元組更合適。

// 比如給前端返回經(jīng)緯度

def get_location():

.....

return (longitude, latitude)

如果存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)或數(shù)量是可變的，那么則用列表更合適。

// 比如給前端返回 每個(gè)增加教師的信息

teacher_list = [] // 里面存儲(chǔ)的是

result = DB(teacherID) // 從數(shù)據(jù)庫(kù)拿出一周內(nèi)新增教師的信息，返回的是QuerySet

for item in result:

teacher_list.append(item)

五、總結(jié)：

列表和元組都是有序的，可以存儲(chǔ)任意的數(shù)據(jù)類型的集合，主要區(qū)別在于：

列表是動(dòng)態(tài)的，長(zhǎng)度可變，可以隨意的增加、刪減或改變?cè)亍?/p>

列表的存儲(chǔ)空間略大于元組，性能略遜于元組;

元組是靜態(tài)的，長(zhǎng)度大小固定，不可以對(duì)元素進(jìn)行增加、刪減或者改變操作。

元組相對(duì)于列表更加輕量級(jí)，性能稍優(yōu);

六、list()、與 [ ] 效率有什么區(qū)別嗎?

區(qū)別在于：

list( ) 是一個(gè)函數(shù)的調(diào)用，Python 函數(shù)調(diào)用 會(huì)創(chuàng)建 堆，并且進(jìn)行一系列參數(shù)檢查的操作。

[ ] 是一個(gè) 內(nèi)置的C函數(shù)，可以直接調(diào)用，因此效率較高。